Integración óptima de D-STATCOMs en redes de distribución radiales y malladas mediante una interfaz MATLAB-GAMS

Este trabajo propone una interconexión de las interfaces de software MATLAB y GAMS, las cuales fueron diseñadas con base en una metodología maestro-esclavo, para resolver el problema modelo de programación no lineal de enteros mixtos (MINLP) asociado al problema de localización y dimensionamiento óptimo de compensadores estáticos de distribución (D-STATCOMs) en redes de distribución malladas y radiales, considerando el problema de compensación óptima del flujo de potencia reactiva y el hecho de que las redes tienen cargas comerciales, industriales y residenciales para un escenario de operación diaria. El objetivo de este estudio es reducir los costes anuales de inversión y operación asociados a las pérdidas de energía y a los costes de instalación de los D-STATCOMs. Esta función objetivo se basa en el presupuesto energético clásico y en las restricciones de capacidad del dispositivo. En la etapa maestra, se utiliza el software MATLAB para programar una versión discreta del algoritmo seno-coseno (DSCA), que determina las ubicaciones donde se instalarán los D-STATCOM. En la etapa esclava, utilizando el solver BONMIN del software GAMS y las ubicaciones conocidas de los D-STATCOMs, se resuelve el modelo MINLP que representa el problema en estudio para encontrar el valor de la función objetivo y la potencia nominal de los D-STATCOMs. Para validar la eficacia del optimizador maestro-esclavo propuesto, se utiliza el sistema de prueba IEEE de 33 nodos con topologías radial y mallada. Con este sistema de prueba, se realizaron comparaciones numéricas con la solución exacta del modelo MINLP, utilizando diferentes solvers en el software GAMS, la estrategia genética-convexa, y las versiones discreta-continua del algoritmo genético de Chu y Beasley y el algoritmo de optimización de enjambre salp. Los resultados numéricos muestran que DSCA-BONMIN alcanza una solución global al problema estudiado, lo que convierte al método propuesto en una herramienta eficaz para la toma de decisiones en empresas de distribución.

• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2023
• Institución: Universidad Distrital Francisco José de Caldas
• Repositorio: RIUD: repositorio U. Distrital
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repository.udistrital.edu.co:11349/34561
• Acceso en línea: http://hdl.handle.net/11349/34561
• Palabra clave: Herramienta de cálculo GAMS; Herramienta de cálculo MATLAB; Redes de distribución; Interconexión de interfaces; Compensadores estáticos de distribución; Algoritmo de seno y coseno; Topología radial y mallada; Minimización de los costes anuales de explotación; Ingeniería Eléctrica --Tesis y disertaciones académicas; Optimización de ubicación y dimensionamiento; Redes de distribución radiales y malladas; Calidad de voltaje y armónicos; GAMS computational tool; MATLAB computational tool; Distribution networks; Interface interconnection; Distribution static compensators; Sine and cosine algorithm; Radial and meshed topology; Minimizing annual operating costs
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